Several human coronaviruses (HCoVs) are distinguished by the ability to generate epidemics or pandemics, with their corresponding diseases characterized by severe respiratory illness, such as that which occurs in severe acute respiratory síndrome (SARS-CoV), Middle East respiratory syndrome (MERS-CoV), and, today, in SARS-CoV-2, an outbreak that has struck explosively and uncontrollably beginning in December 2019 and has claimed the lives of more than 1.9 M people worldwide as of January 2021. The development of vaccines has taken one year, which is why it is necessary to investigate whether some already-existing alternatives that have been successfully developed in recent years can mitigate the pandemic's advance. Silver nanoparticles (AgNPs) have proved effective in antiviral action. Thus, in this review, several in vitro and in vivo studies of the effect of AgNPs on viruses that cause respiratory diseases are analyzed and discussed to promote an understanding of the possible interaction of AgNPs with SARS-CoV-2. The study focuses on several in vivo toxicological studies of AgNPs and a dose extrapolation to humans to determine the chief avenue of exposure. It can be concluded that the use of AgNPs as a possible treatment for SARS-CoV-2 could be viable, based on comparing the virus' behaviorto that of similar viruses in in vivo studies, and that the suggested route of adminis-tration in terms of least degree of adverse effects is inhalation.

Research on nanomaterial exposure-related health risks is still quite limited; this includes standardizing methods for measuring metals in living organisms. Thus, this study validated an atomic absorption spectrophotometry method to determine fertility and bioaccumulated iron content in Drosophila melanogaster flies after feeding them magnetite nanoparticles (Fe3O4NPs) dosed in a culture medium (100, 250, 500, and 1000 mg kg−1). Some NPs were also coated with chitosan to compare iron assimilation. Considering both accuracy and precision, results showed the method was optimal for concentrations greater than 20 mg L−1. Recovery values were considered optimum within the 95–105% range. Regarding fertility, offspring for each coated and non-coated NPs concentration decreased in relation to the control group. Flies exposed to 100 mg L−1 of coated NPs presented the lowest fertility level and highest bioaccumulation factor. Despite an association between iron bioaccumulation and NPs concentration, the 500 mg L−1 dose of coated and non-coated NPs showed similar iron concentrations to those of the control group. Thus, Drosophila flies’ fertility decreased after NPs exposure, while iron bioaccumulation was related to NPs concentration and coating. We determined this method can overcome sample limitations and biological matrix-associated heterogeneity, thus allowing for bioaccumulated iron detection regardless of exposure to coated or non-coated magnetite NPs, meaning this protocol could be applicable with any type of iron NPs.

Se presenta un estudio espectroscópico computacional del ibuprofeno y sus precursores químicos isobutilbenceno y 4-isobutilacetofenona. En la investigación se utilizó el programa de modelamiento electrónico estructural GAUSSIAN 03. Se realizó la optimización molecular de todas las estructuras de interés y se calcularon las propiedades espectroscópicas de resonancia magnética nuclear (RMN). Los espectros computacionales obtenidos fueron comparados con los espectros experimentales citados en la literatura, demostrando ser muy similares. Las principales diferencias se deben al estado de agregación, ya que los cálculos computacionales son realizados en estado gaseoso, mientras que los obtenidos de la literatura se encuentran en soluciones deuteradas. Los espectros computacionales son comparables con los resultados obtenidos de la literatura, lo que comprueba la aplicabilidad de estos métodos en procesos de síntesis y diseño de nuevos compuestos químicos.

Las reacciones de sustitución nucleofílica de Vicarius, son una manera versátil de introducir sustituyentes en compuestos aromáticos deficientes de electrones. El propósito de este estudio fue establecer escalas teóricas absolutas de electrofilia, por medio de la aplicación de índices electrónicos definidos en la Teoría del Funcional de la Densidad, para clasificar una serie de 35 nitrobencenos sustituidos y analizar los patrones de reactividad de estas reacciones. Para el estudio, se eligieron nitrobencenos con varios sustituyentes en las posiciones orto, meta y para. Al aplicar el concepto de electrofilia global al nivel de teoría B3LYP/6-311G (d, p), se encontró una escala absoluta para cada posición de los sustituyentes, que se la relacionó con los valores σ de Hammett, para sustituyentes en las posiciones meta y para, obteniendo una relación lineal. Estos resultados concuerdan con la capacidad de estos sustituyentes de aceptar o ceder electrones, siendo los sustituyentes electroaceptores los que aumentan la electrofilia, y los electrodonadores los que la disminuyen.

The mechanism of Alder-ene reactions between n-hexene and heptanal and n‑tetradecene and heptanal was characterized using reaction force, reaction force constant and reaction electronic flux concepts. Density-functional theory studies were performed at the B3LYP/6-311G(d,p) level. Structural analysis shows the changes in bond angles and distances throughout the reaction path. Thermodynamic analyses suggest these reactions are exothermic with activation energies between 21.1 and 34.2 kcal/mol. The proposed mechanisms follow three basic reaction steps in the transformation from reagents to products. First, the hydrogen shift from the ene to the enophile. Then, there is an electronic rearrangement produced by π and σ electrons. Finally, σ-bond formation and structural relaxation occur, leading to the final product. The mechanism found, based on the quantum descriptors, was confirmed to be the right one.

El objetivo de este estudio fue sintetizar nanopartículas de plata con métodos de química verde, combinando extractos de plantas. En la primera etapa se sintetizaron nanopartículas de plata a partir de AgNO3 10 mM con un extracto acuoso de cilantro al 5 %. En la segunda etapa se colocó el látex de sangre de drago al 10 % en etanol-agua (1:1 v/v), como aditivo a la disolución acuosa de nanopartículas. Por espectrofotometría UV-Visible se comprobó la formación de nanopartículas de plata a 422 nm y 439 nm respectivamente. Para la caracterización se realizaron análisis por Espectrofotometría de Infrarrojos con transformadas de Fourier acoplada a un accesorio horizontal de reflectancia total atenuada (FTIR-HATR), Microscopía Electrónica de Barrido con detector de rayos X (SEM-EDX), Espectrofotometría de Absorción Atómica de Llama (FAAS) y Dispersión de Luz Dinámica (DLS). En los resultados obtenidos, se observaron cambios evidentes en las bandas de los espectros FTIR, al comparar las nanopartículas sintetizadas con el extracto de cilantro y mezcladas con el látex de sangre de drago. Se determinó el tamaño de nanopartícula a través de SEM, obteniendo un tamaño de nanopartícula de 50 y 72 nm en cada etapa. El análisis EDX mostró la presencia de plata en un 14,9 % durante la síntesis y únicamente un 0,6 % del elemento al adicionar el látex, lo cual sugiere un adecuado recubrimiento alrededor de las nanopartículas.

Los materiales refractarios son de gran importancia para la humanidad, debido a su capacidad de resistencia altas temperaturas. Son empleados en la industria del cemento, cerámica, vidrio, metalúrgica, siderúrgica y petroquímica. El alcalde es el que los materiales refractarios son sometidos a varios mecanismos de desgaste durante el proceso de producción, cuentos como: ataque químico, mecánico, termomecánico y carga térmica. Si el material no cuenta con las propiedades adecuadas, su durabilidad se ve afectada, y por ende los costos de producción. En este sentido, la combinación de los nanomateriales, se convierte en una alternativa importante para mejorar las propiedades de los materiales refractarios, proporcionándoles mejor densidad, baja porosidad, resistencia a la erosión, baja conducta térmica, entre otros. El artículo presente realiza una revisión de varios trabajos de investigación, acerca de la evolución de los nanomateriales aplicados a los materiales refractarios, entre los que se mencionan el uso de grafeno, dióxido de titanio, óxido férrico, magnesia, zirconia, alúmina y sílice, para mejorar las propiedades físicas de los materiales refractarios. De manera general, los estudios demuestran que el uso de los nanomateriales, demuestra un desabastecimiento de los materiales refractarios mejores propiedades, en rangos de concentración específicos. Sin embargo, todos los estudios han sido realizados a nivel de laboratorio, por lo que sería promisorio su uso a nivel industrial.

La alerta por la pandemia causada por el coronavirus SARS-CoV-2 ha desatado una carrera contra el tiempo por búsqueda de un posible tratamiento. Varios fármacos antivirales empleados para controlar el desarrollo de la enfermedad, son derivados de moléculas obtenidas de plantas, sin embargo, su aislamiento puede resultar en la disminución o anulación del efecto. El uso de plantas ancestrales en países en vías de desarrollo, donde el acceso a un tratamiento farmacológico específico aún es limitado, las terapias naturales representan la primera línea de defensa frente al virus. En el presente estudio, se analizaron varias investigaciones respecto a la actividad in vitro de plantas sudamericanas con potencial actividad antiviral, clasificadas por países (Argentina, Brasil, Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador, Paraguay, Perú, Uruguay y Venezuela). La familia Asteraceae presentó el mayor porcentaje de uso para el tratamiento de enfermedades respiratorias con un 18 %. Se concluye que la biodiversidad de plantas sudamericanas puede ser aprovechada, por lo que se sugiere realizar un estudio in vitro sobre el virus SARS-CoV-2.

Mercury (Hg) contamination is a problem that currently affects not only the environment but also human health. Various types of commercial adsorbents have been proposed for its removal. Silver is a noble element that can chemically adsorb mercury, forming amalgams. However, its use as an adsorbent presents the following disadvantages: rapid surface saturation and high cost. These limitations can easily be overcome using silver nanoparticles (AgNPs). With a size of less than 100 nm, their reactivity, their high surface area, and a minimal amount of metallic precursor, they are ideal candidates for mercury removal. This study presents a compendium of the use of conventional mercury adsorbents and the use of AgNPs for their colorimetric detection and removal in different matrices, in both the aqueous and gas phases of Hg0 and Hg2+ .In addition, the number of patents available in each case is analyzed. AgNPs as colorimetric sensors allow for quick detection of mercury in-situ. Additionally, the adsorption systems formed with AgNPs, allow for the obtaining of stable and chemically inert complexes, facilitating their recycling. It is concluded that the use of AgNPs is particularly efficient for the detection and removal of mercury, presenting a removal percentage of over 90%. As a result of the patents analyzed, its use is perfectly applicable at an industrial level.

Antimicrobial peptides (AMPs) constitute part of a broad range of bioactive compounds present on diverse organisms, including frogs. Peptides, produced in the granular glands of amphibian skin, constitute a component of their innate immune response, providing protection against pathogenic microorganisms. In this work, two novel cruzioseptins peptides, cruzi-oseptin-16 and -17, extracted from the splendid leaf frog Cruziohyla calcarifer are presented. These peptides were identified using molecular cloning and tandem mass spectrometry. Later, peptides were synthetized using solid-phase peptide synthesis, and their minimal inhibitory concentration and haemolytic activity were tested. Furthermore, these two cruzioseptins plus three previously reported (CZS-1, CZS-2, CZS-3) were computationally characterized. Results show that cruzioseptins are 21–23 residues long alpha helical cationic peptides, with antimicrobial activity against E. coli, S. aureus, and C. albicans and low haemolytic efect. Docking results agree with the principal action mechanism of cationic AMPs that goes through cell membrane disruption due to electrostatic interactions between cationic residues in the cruzioseptins and negative phosphate groups in the pathogen cell membrane. An action mechanism through enzymes inhibition was also tried, but no conclusive results about this mechanism were obtained.

In this research, we present a preliminary computational study of four Dermaseptin-related peptides from the skin exudate of the gliding tree frog Agalychnis spurrelli. Experimentally, the amino acid sequence of these peptides was elucidated through molecular cloning and tandem mass spectrometry and synthetic peptides were assayed against E. coli, S. aureus, and C. albicans to determine their antimicrobial properties. With the sequences on hand, a computational study of the structures was carried out, obtaining their physicochemical properties, secondary structure, and their similarity to other known peptides. A molecular docking study of these peptides was also performed against cell membrane and several enzymes are known to be vital for the organisms. Results showed that Dermaseptin-related peptides are α-helical cationic peptides with an isoelectric point above 9.70 and a positive charge of physiological pH. Introducing theses peptides in a database, it was determined that their identity compared with known peptides range from 36 to 82% meaning these four Dermaseptins are novel peptides. This preliminary study of molecular docking suggests the mechanism of action of this peptide is not given by the inhibition of essential enzymatic pathways, but by cell lysis.

The family of mosquitoes (Diptera: Culicidae) contains several species of major public health relevance due to their role as vectors of human disease. One of these species, Aedes aegypti, is responsible for the transmission of some of the most important vector-borne viruses affecting humankind, including dengue fever, chikungunya and Zika. Traditionally, control of Ae. aegypti and other arthropod species has relied on the use of a relatively small diversity of chemical insecticides. However, widespread and intensive use of these substances has caused significant adverse environmental effects and has contributed to the appearance of pesticide-resistant populations in an increasing number of locations around the world, thereby dramatically reducing their efficiency. Therefore, it becomes urgent to develop novel alternative tools for vector control. In that context, our study aimed at evaluating the insecticidal activity against Ae. aegypti of aqueous extracts obtained from the fruits of Solanum mammosum L., as well as silver nanoparticles synthesized using aqueous extracts from this plant species (SmAgNPs). To perform the test, third instar Ae. aegypti larvae were exposed to increasing concentrations of plant extract and SmAgNPs for 24 h. Our results suggest that both the aqueous extract and SmAgNPs were toxic to the larvae, with SmAgNPs displaying a much higher level of toxicity than the extract alone, as reflected in their LC50 values (0.06 ppm vs 1631.27 ppm, respectively).

Se han descrito muchos estudios de biosíntesis de nanopartículas de plata usando el extracto del bulbo de ajo (Allium sativum) como agente reductor. Sin embargo, el uso de sus hojas es poco conocido, por considerarse un producto de desecho. En este estudio, se comparó el tamaño de nanopartículas de plata obtenidas con el extracto acuoso de las hojas de ajo usando dos técnicas diferentes de calentamiento: placa y por microondas. Las nanopartículas obtenidas se caracterizaron por espectrofotometría UV-Visible, microscopía de transmisión electrónica (TEM, por sus siglas en inglés), dispersión dinámica de luz (DLS, por sus siglas en inglés) y difracción de rayos X (XRD, por sus siglas en inglés). Como resultado se obtuvieron nanopartículas con un tamaño promedio de 15,4±7,9 y 9,9±10,5 nm empleando las dos técnicas respectivamente. De acuerdo al análisis estadístico realizado, se demostró que existen diferencias significativas en relación al tamaño de nanopartícula obtenido. Se concluye que el extracto acuoso de las hojas de la planta de ajo, es un agente reductor adecuado para la síntesis de nanopartículas de plata, y que la técnica de microondas es más efectiva por la rapidez y tamaño de nanopartículas obtenidas.

Debido a la importancia de una alternativa en decoloración de aguas residuales provenientes de la industria de alimentos, se reporta la remoción del colorante tartrazina, utilizando nanopartículas de hierro cerovalentes. Las nanopartículas se prepararon por reducción química de cloruro férrico con borohidruro de sodio en medio inerte. Para evaluar la remoción, se emplearon concentraciones de 25, 50 100, 150 y 200 mg/L de nanopartículas, con tiempos de contacto en agua de 10, 20 y 30 minutos a pH de 3, 5, 7, 9 y 11. Las nanopartículas obtenidas se caracterizaron por Microscopía Electrónica de Barrido (SEM, por sus siglas en inglés) y Espectrómetro de Dispersión de Rayos X (EDX, por sus siglas en inglés). Como resultados se obtuvieron nanopartículas de 53,3 y 92,1 nm aproximadamente. Se verificó la remoción de los colorantes en agua por Espectrofotometría UV-Vis e Infrarrojos con Transformada de Fourier (FT-IR). Los parámetros óptimos para la remoción de tartrazina, se lograron empleando 200 mg/L de nanopartículas, 30 minutos de agitación y pH 3 con una eficiencia del 83,3 %. Se logró una adsorción de tartrazina de hasta 301 mmol/100g (1659 mg/g). Se concluye que el uso de nanopartículas de hierro cerovalentes, es adecuado para la remoción del colorante tartrazina en agua.

Nanoparticles are a cause for concern because of their potential toxic effects on human health and the environment. The aim of this study was to assess the toxic effect of chitosan-coated magnetite nanoparticles (11.00±4.7 nm) on Drosophila melanogaster through the observation of hemolymph composition, DNA damage, larval survival and lifespan of flies. Chitosan-coated magnetite nanoparticles were synthesized by co[1]precipitation method. Drosophila larvaes and adults were exposed to 500 and 1000 ppm nanoparticles solution. After exposure, each type of larval hemocytes was recognized. Comet assay was performed to detect the DNA damage in the hemocytes. Also, the larval survival and lifespan of exposed flies were observed. Our results showed the toxic effect of the chitosan-coated magnetite nanoparticles through the increment of hemocytes, the emergence of lamellocytes, the presence of apoptotic hemocytes and the DNA damage detected by comet assay. In addition, nanoparticles produce decreasing of larval survival and shortening of the mean and maximum lifespan. The toxic effect the chitosan-coated magnetite nanoparticles is directly associated with 1000 ppm. No DNA damage was observed at 500 ppm.